2.4.4. Поляризация света при отражении и преломлении света.

При падении света на границу раздела двух диэлектриков наблюдается явление отражения и преломления света. Если на пути отраженного и преломленного лучей поместить анализатор, то можно убедиться в том, что эти лучи частично поляризованы. При этом в отраженном луче преобладают колебания перпендикулярные плоскости падения луча, в преломленном луче – колебания параллельные плоскости падения луча. Степень поляризации лучей зависит от угла падения луча. Как показал Брюстер, при угле падения удовлетворяющем условию

отраженный луч полностью поляризован, а преломленный луч, максимально поляризован. При этом отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны.

3.4.4. Двойное лучепреломление

Я вление двойного лучепреломления было обнаружено Бартолином на кристаллах исландского шпата. Кристаллы турмалина встречаются в естественном состоянии в виде довольно больших и оптически чистых образцов и, поэтому до настоящего времени исландский шпат является наилучшим материалом для изготовления оптических приборов, использующих поляризацию света.

Если на толстый кристалл исландского шпата направить луч света, то из кристалла выйдут два пространственно разделенных луча, даже в том случае, если угол падения равен нулю (рис. 36). Один из этих лучей является продолжением падающего и поэтому получил название обыкновенного, а второй отклоняется, и поэтому получил название необыкновенного. При вращении кристалла вокруг направления падающего луча, то один из преломленных лучей (обыкновенный) будет неподвижным, а второй (необыкновенный) будет вращаться вокруг первого. Различие в отклонении обоих лучей показывает, что они обладают различными показателями преломления. При исследовании явления двойного лучепреломления было установлено, что обыкновенный луч имеет один и тот же показатель преломления для всех направлений, а показатель преломления необыкновенного луча зависит от направления в кристалле.

Если исследовать оба луча с помощью анализатора, то можно обнаружить, что оба луча поляризованы, и притом во взаимно перпендикулярных направлениях.

4.4.4. Поляризационные призмы и поляроиды.

Поляризованный свет получил широкое практическое применение. Задача получения плоско поляризованного света состоит в пространственном разделении обыкновенного и необыкновенного лучей. Практически эта задача решается двумя способами:

- поляризационные призмы;

- поляроиды.

Призма Николя (рис. 37) представляет собой кристалл исландского шпата, разрезанный по малой диагонали и склеенный канадским бальзамом. Показатель преломления канадского бальзама (1,550) лежит между значениями показателя преломления обыкновенного (1,658) и необыкновенного (1,486) лучей. При соответствующем подборе угла падения обыкновенный луч испытывает полное отражение на слое канадского бальзама и поглощается зачерненной поверхностью призмы. Необыкновенный луч не испытывает полного отражения и выходит из призмы.

Многие кристаллы обладают свойством дихроизма, т.е. различного поглощения обыкновенного и необыкновенного лучей. На явлении дихроизма были изобретены поляроиды. Если на тонкую прозрачную пленку нанести кристаллы герапатита, то уже при толщине слоя кристаллов 0,1 мм обыкновенный луч полностью поглощается, а интенсивность необыкновенного луча не изменяется.